【正文】 輯和模糊推理用于鍋爐和蒸汽機的控制，特別是近幾年得到了飛速的發(fā)展。 （ 2） 對于具有一定操作經(jīng)驗，但非控制專業(yè)的工作者，模糊控制方法易于掌握。它實質上是一種無模型控制方案，即在不需要知道被控對象精確數(shù)學模型的情況下，通過自身的調節(jié)作用，使實際響應曲線逼近理想響應曲線。如果系統(tǒng)中 某部分出現(xiàn)故障，仍能正常工作，并給出警告信號，甚至自行修復。 本 文的主要研究內容 本 文 的具體研究內容如下 ： （ 1） 結合電鍋爐水溫上升過程的特點，對被控對象進行理論分析，建立被控系統(tǒng)的數(shù)學模型，提出適合于鍋爐水溫過程控制的純 PID 控制、加入 Smith 預估器的 PID 控制、模糊控制、參數(shù)自整定模糊 PID 控制方法。實現(xiàn)溫度的采集與控制、超限報警等功能。主要是單片機自動控制，設置有手動 /自動切換。 在補水部分，用水位傳感器來檢測水位，當鍋爐汽包水位低于規(guī)定的最低水位時系統(tǒng)發(fā)出報警，指示燈亮，繼電器線圈得電，電磁閥打開，水泵開始注水；爐內的水位到達或超過規(guī)定的最高水位時系統(tǒng)發(fā)出報警，指示燈亮，線圈失電，電磁閥閉合，停止注水。 在故障報警部分，當溫度控制部分、補水泵 部分、循環(huán)泵部分出現(xiàn)故障時，報警系統(tǒng)報警。 圖 22 控制 流程圖 狀態(tài)及 PID 初始化 模擬量處理子程序 溫度控制部分子程序 循環(huán)系統(tǒng)控制子程序 補水泵選擇子程序 故障診斷與報警處理 開始 7 3 系統(tǒng)硬件設計 本系統(tǒng)從經(jīng)濟性，電路結構，系統(tǒng)性能等多方面考慮。 AT89C51 具有以下特點： *與 MCS51 微控制器產品系列兼容。 *可編程全雙工串行通道。讀出溫度流程圖如圖 31 所示。信息經(jīng)過單線接口送入 DSl8B20 或從 DSl8B20 送出，因此從主機 CPU 到 DSl8B20 僅需一條線 （ 和地線 ） 。DSl8B20 的測量范圍從 55 攝氏度到 +125 攝氏度，增量值為 攝氏度，可在 ls（ 典型值 ） 內把溫度變換成數(shù)字。最后 8 位是前面 56 位的 CRC（ 循環(huán)冗余校驗 ） 碼。將存貯器中的二進制數(shù)求補再轉換成十進制數(shù)并除以 2 就得到被測溫度值 （ 55 攝氏度 125 攝氏度 ） 。由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。對于 DS18B20 的讀時序分為讀 0 時序和讀 1 時序兩個過程。對于 DS18B20 的寫時序仍然分為寫 0 時序和寫 1 時序兩個過程。使用 LCD1602 液晶顯示屏顯示水溫。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產生 “ 鬼影 ”， 使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。（說明： 1為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H 位置。 指令 4：顯示開關控制。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設置。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 * 內置 PID 控制器，降低了您的投資成本。 * 不需特殊硬件的磁通制動模式可以提供最大的制動力矩。 采用常見的 ADC0809。由于多路開關的地址輸入部分能夠進行鎖存和譯碼，而且三態(tài) TTL 輸出也可以鎖存，所以它易于與微型計算機接口直接相連。由單片機 AT89C51 進行運算，換算出測量溫度，即水溫。溫度控制部分。 電源電路 系統(tǒng)工作電壓為 6V，電流 1A。當按鍵閉合時，單片機與之相連的端口變?yōu)榈碗娖健．? 鍵第一次按下，此時，每按動一次 鍵，溫度值加一，溫度最大上限值為 99攝氏度 ； 每按動一次 鍵，溫度值減一，溫度最小上限值為 80 攝氏度。 驅動及顯示電路 繼電器的驅動用 8550PNP 型三極管。顯示原理圖如圖 45 所示。 循環(huán)泵故障報警，當循環(huán)泵開啟后，出水與回水溫度的差值很大，認為循環(huán)泵故障，報警系統(tǒng)報警。 為水位故障標志， 1 時有效報警。設置溫度確定后，按 鍵， 清 0。 20 結 束 語 本系統(tǒng)介紹了單片機在水暖鍋爐中的應用，采用數(shù)字溫度傳感器、光敏三極管、壓力傳感器使硬件系統(tǒng)大為簡化。保護溫度控制在設定值上正常運行不需要人工干預，操作人員勞動強度小。傳感技術與應用教程 [M].清華大學出版社， 20xx [9] 松井邦彥 [日 ]著， 梁瑞林 [譯 ]。值此機會，謹向我的導師致以衷心的感謝。溫度轉換子程序 ACALL DISP ACALL WENCPM 。 WENCPM: MOV A,37H 。低與設定溫度 10 度開蒸汽閥 MOV A,37H ADD A,20 CLR C SUBB A,3BH JNC OK2 CLR 。SETB 水位狀態(tài)標志位 AJMP OUT2 AAA1: MOV 30H,0EH 。70 AAA4: MOV 30H,00H 。 延時 MOV R0,6BH DJNZ R1,TSR1 SETB NOP NOP NOP MOV R0,25H TSR2: JNB ,TSR3 DJNZ R0,TSR2 LJMP TSR4 。 延時 MOV R0,6BH DJNZ R1,TSR6 TSR7: SETB RET。 發(fā)寫暫存存儲器命令 LCALL WRITE_1820 MOV A,00H 。 讀出轉換后的溫度值 GET_TEMPER: SETB 。 發(fā)出溫度轉換命令 LCALL WRITE_1820 28 LCALL INIT_1820 MOV A,0CCH 。 讀 DS18B20 的程序 ,從 DS18B20 中讀出一個字節(jié)的數(shù)據(jù) READ_1820: MOV R2,8 RE1: CLR C SETB NOP NOP CLR NOP NOP NOP SETB NOP MOV C, NOP NOP NOP NOP MOV R3,23 DJNZ R3,$ RRC A DJNZ R2,RE1 RET。 發(fā)出讀溫度命令 LCALL WRITE_1820 LCALL READ_18200 MOV 37H,A 。 若 DS18B20 不存在則返回 TSS2: MOV A,0CCH 。 TL(報警下限 )中寫入 00H LCALL WRITE_1820 MOV A,1FH 。 若 DS18B20 存在 ,轉 RE_CONFIG1 RET RE_CONFIG1: MOV A,0CCH 。 清標志 ,表示 DSS18B20 存在 LJMP TSR5 TSR4: SETB 。 總溫度子程序 WENDU: ACALL INIT_1820 ACALL RE_CONFIG ACALL GET_TEMPER ACALL TEMPER_COV RET。00001100 CJNE A,30H,AAA3 CLR CLR AJMP OUT2 AAA3: MOV 30H,08H 。 水位檢測子程序 SHUICPM:MOV A,P1 ANL A,0FH MOV 30H,0FH 。關 蒸汽 閥 CLR ACALL ok2 24 BBB1: MOV A,37H ADD A,10 CLR C SUBB A,3BH JNC OK2。水位檢測子程序 ] ACALL BAOJING 。 另外我還要感謝那些幫助過我的人，真誠地感謝他們 ! 最后，向審閱此文的老師、學者致以深切的謝意 ! 23 附 錄 單片機源程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003h AJMP MAIN ORG 000bh AJMP MAIN ORG 0013h AJMP MAIN ORG 001bh AJMP MAIN ORG 0023H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: CLR MOV p0,0ffh ACALL QL。鍋爐汽包水位調節(jié)控制系統(tǒng)設計 [J].電工技術， [13] 劉星平。 實驗 并設有超溫、超水位、循環(huán)泵失靈等故障報警，有問題立即就能發(fā)現(xiàn)。水位檢測系統(tǒng)故障 置 1。 為報警取消標志， 1 時有效取消報警。根據(jù)報警鈴和燈的不同確定哪部分出現(xiàn)問題。 鍋爐下限極限水位報警，爐內的水位到達下限極限水位時系統(tǒng)發(fā)出報警，指示燈亮。在 PNP 型三極管發(fā)射極接二級管 4007，可防止三極管斷開瞬間，繼電器電流不能突變，使三極管造成損壞。此時，按 鍵，啟動報警功能。下面分別介紹這 3 個鍵的功能。其原理圖如圖 43 所示。它們與設定溫度相比較，從而控制繼電器的通斷即（控制蒸汽電磁閥的通斷）及報警系統(tǒng)的開閉。當水溫高于設定溫度時蒸汽閥關，水溫剛低于設定溫度時，蒸汽閥并不會立即導通，只有當水溫底于設定溫度 1 時，蒸汽閥才會導通，給水加熱。 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1a t 8 9c 5 1jz1 2MC13 3pC23 3p1 0kR4C31 0u FR54 . 7 KF W E IS W P Bk4S W P Bk3S W P Bk2S W P Bv c c123W D C G QC O N 4v c cv c cD1 D2 D3R11kR21kR31kRXDTXDk1S W P BR81 0k1 2 3 4 5s hu i w e i1 2 3 4 5y a l i Q2 Q3R 1 01 0kR91 0kL S 1d4D I O D Ed5D I O D EQ1N P N123s hu iC O N 7123y a l i C O N 7v c c123456S w c g qC O N 5R54 . 7 K123W D C G QC O N 2v c cR54 . 7 K123W D C G QC O N 3v c cR54 . 7 K123W D C G QC O N 1v c cR54 . 7 K1 2 3W D C G QC O N 3v c c 圖 41 系統(tǒng)原理圖 16 溫度控制系統(tǒng) 傳感器是“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件